浅谈桩基础在地基处理中的应用 案例版(4)

2019-01-26 14:19

浅谈桩基础在地基处理中的应用

钻孔灌注桩参数系根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.8-1及表5.2.8-2确定。其结果见表1-6:

表1-6 水下钻孔灌注桩桩基参数

极限侧摩阻力qsik(kPa) 层号 岩性 (水下) ② ②1 ③ ③1 ③2 ④ ④1 ④2 ⑤ ⑤1 ⑤2 ⑥ ⑥1 ⑥2 ⑦ ⑦1 ⑦2 粉质粘土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 72 80 51 51 55 72 72 80 70 70 82 56 70 65 62 66 65 桩入土深度10米 730 730 780 桩入土深度15米 500 800 530 530 900 820 极限端阻力qpk(kPa) b.各土层预制桩桩基参数

预制桩参数系根5.2.8-2确定。其结果见钻孔灌注桩桩基参数表1-7:据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)表5.2.8-1及表

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表1-7 预制桩桩基参数

层号 ② ②1 ③ ③1 ③2 ④ ④1 ④2 ⑤ ⑤1 ⑤2 ⑥ ⑥1 ⑥2 ⑦ ⑦1 ⑦2 岩性 粉质粘土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 粉质粘土 粉土 粘土 极限侧摩阻力qsik(kPa) (水下) 72 80 51 51 55 72 72 80 70 70 82 56 70 65 62 66 65 极限端阻力qpk(kPa) 9<h≤16 2400 2400 3900 1600 2000 2000 16<h≤30 2000 2400 2400 2400 2800 2800 4)地下水腐蚀性评价

根据本场地水质分析报告,按环境类型地下水对混凝土结构无腐蚀性;对钢结构具弱腐蚀性。

5)活动断裂影响

经分析场区附近不存在深大断裂构造,场区内无活动断层提高。

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6)场地地震效应评价

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008版本)唐山市抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.2g。

7)本工程基本风压0.4Kpa, 基本雪压0.35Kpa,冻土深度0.8米。

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第二章 地基处理设计

经过长期的发展,现存的每一种地基处理方法都有其适用范围和局限性,不存在任何条件下都是最合理的万能的处理方法。

2.1复合地基概述

2.1.1复合地基设计思想

当CFG桩的桩体强度用得较高时,刚性桩的特征很明显,有的设计人员常将其与钢筋混凝土桩基相联系,并经常会提出CFG桩不放钢筋在水平荷载作用下如何工作等一系列问题,为此在这里讨论一下CFG桩复合地基与桩基工程的区别。

桩基工程是大家比较熟知的一种基础形式,桩在桩基础中可承受垂直荷载也可以承受水平荷载。众所周知,桩是一种细长杆件,它传递水平荷载的能力远远小于传递垂直荷载的能力,设计时采用桩基让桩承受垂直荷载是扬其长,承载水平荷载是用其短,CFG桩复合地基通过褥垫层把桩和基础断开,改变了过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统设计思想。

以一独立基础为例,当荷载承载水平荷载Q时,有三部分力与Q平衡,其一是基础底面摩阻力Ft;其二是基础两侧面的摩阻力F1;其三是与Q作用面相平行的基础侧面上方向与Q相反的土阻力R。

Ft和基底与褥垫层之间的摩擦系数μ以及建筑物重量W有关,W数值越大则Ft越大。

基底摩阻力Ft传递到桩和桩间土上,桩顶剪应力为τs。由于CFG桩复合地基置换率一般不大于10%,则又不低于90%的基底面积的桩间土,承担了绝大部分水平荷载,而桩承载的水平荷载则占很小一部分。桩土剪应力比随褥垫层增大而减小,设计时可以通过改变褥垫层厚度来调整桩土水平荷载分担比。

按照这一设计思想,复合地基水平荷载能力比按原始桩基设计思想有相当大的增值。

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至于垂直荷载的传递,如何在桩基中发挥桩间土的承载能力,是很多学者都在探索的问题。

大桩距布桩的“疏桩理论”,就是为调动桩间土承载力而形成的新的设计思想。

桩基中只提供了桩可能向下刺入变形的条件,当承台承受垂直荷载时,对摩擦桩,桩端向下刺入,承台发生沉降变形,桩间土可以发挥一定的承载作用,且沉降变形越大,桩间土的作用越明显;桩距越大,桩间土发挥的作用也越大。对端承桩,承台沉降变形一般很小,桩间土承载力很难发挥。需要指出的是,即使是摩擦桩,桩间土承载能力的发挥占承载力的百分比也很小,且较难定量估计。

CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层上,均可保证桩间土始终参与工作,因此,垂直承载力设计首先是将土的承载能力充分利用,不足的部分由CFG桩来承担,由于CFG桩复合地基置换率不高,基础下桩间土的面积与使用的桩间土承载力之积是一个不小的数值,总的荷载扣除桩间土承担的荷载,才是CFG桩应承担的荷载,显然,与传统的桩基设计思想相比,桩的数量可以大大减少,再加上CFG桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰和石屑作为掺合剂,大大降低了工程造价。

需要特别指出的是,CFG桩不只是用于加固软弱地基,对于较好的地基土,若建筑物荷载较大,天然地基承载力不够,就可以用CFG桩来补足。

2.1.2复合地基作用机理

房屋建筑通常是由上部结构和基础两大部分组成的。基础是承受上部重荷并将荷载传递到基础以下土层的结构。承受基础传来的建筑物荷载的这一部分土体称为地基。

桩基是桩基础的简称,是一种广义的深基础。它由桩和连接桩顶的承台组成。 复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体,并在原土和增强体共同承担有基础传来的建筑物荷载。这样一种分工地基称为复合地基。

复合地基与天然地基同属地基范畴,两者之间有着内在的联系,但增强体的

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